DE3836005C2

DE3836005C2 -

Info

Publication number: DE3836005C2
Application number: DE3836005A
Authority: DE
Inventors: Tomohiro Matsudo Chiba Jp Nakajima
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1987-10-22
Filing date: 1988-10-21
Publication date: 1992-11-26
Also published as: US4932732A; JPH01108518A; DE3836005A1

Description

Die Erfindung betrifft eine optische Abtasteinrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Eine derartige optische Abtasteinrichtung ist aus der US-PS 42 09 223 bekannt. Diese bekannte optische Abtasteinrichtung umfaßt eine Lichtquelle zum emittieren eines Lichtstrahls, ferner eine um eine Drechachse rotierende Ablenkeinrichtung, die aus einer Mehrzahl von aneinandergefügten Zylinderlinsen mit negativer Brechkraft in Abtasteinrichtung gebildet ist, wobei die Zylinderlinsen wenigstens eine konkave Innenfläche besitzen und die von dem Lichtstrahl, ausgehend von der Achse, durchdrungen wird.

Aus der US-PS 37 78 129 ist eine optische Abtasteinrichtung mit einem Rotor bekannt, der eine Vielzahl von Linsen aufweist. Die Linsenflächen der jeweiligen Linsen sind aus Flächenelementen gebildet, die parallel zur Rotorachse verlaufen, wobei die Anordnung der Linsen um eine zentrale Achse verläuft. Bei einer Ausführungsform dieser bekannten Konstruktion besteht die rotierende Abtasteinrichtung aus einer inneren durchgehenden Zylinderwand und aus einer Vielzahl von äußeren konvexen Linsenflächen. Bei einer weiteren Ausführungsform dieser bekannten Konstruktion sind dagegen zwei Ablenkeinrichtungen verschiedener Konstruktion koaxial zueinander angeordnet. Die äußere Abtasteinrichtung umfaßt dabei innere konvex gestaltete Linsenflächen und eine äußere durchgehende bzw. umfangsmäßig verlaufende Zylinderfläche, während die innere koaxial angeordnte Abtasteinrichtung eine innere Zylinderfläche besitzt, die alle Linsen gemeinsam zugeordnet ist und äußere konvexe Flächenabschnitte aufweist, welche die Einzellinsen definieren.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin, eine optische Abtasteinrichtung der angegebenen Gattung zu schaffen, durch die ein verzerrungsfreies Bild wiedergegeben werden kann und die in einer sehr kompakten gedrängten Bauweise ausgeführt werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichnungsteil des Patentanspruches 1 aufgeführten Merkmale gelöst.

Besonders vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Hinweis auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine Seitenansicht eines Laserdruckers, bei welchem die Erfindung angewendet werden kann;

Fig. 2 eine Schnittansicht durch eine optische Abtast vorrichtung gemäß einer bevorzugten Ausführungs form mit Merkmalen nach der Erfindung;

Fig. 3 eine perspektivische Darstellung einer weiteren Ausführungsform mit einer longitudinalen Zylinder linse und einer photoempfindlichen Trommel;

Fig. 4 eine Darstellung, anhand welcher das Ablenkprinzip eines Lichtstrahls infolge der Funktion der Polygonlinse erläutert wird;

Fig. 5A eine Draufsicht auf eine weitere Polygonlinse mit Merkmalen nach der Erfindung;

Fig. 5B eine Draufsicht auf noch eine andere Polygon linse mit Merkmalen nach der Erfindung, und

Fig. 6 eine Draufsicht auf eine weitere Ausführungsform mit Merkmalen nach der Erfindung.

Die Erfindung wird nunmehr anhand einer bevorzugten Ausfüh rungsform beschrieben. In Fig. 1 ist im Aufbau ein Laser drucker dargestellt, bei welchem eine optische Abtastein richtung mit Merkmalen nach der Erfindung verwendet ist. Eine optische Schreibeinheit 20 weist eine optische Abtast einrichtung 21, einen Spiegel 22 und eine longitudinale Zylinderlinse 9 auf. Die optische Schreibeinheit 20 gibt einen Laserstrahl ab, welcher durch ein Schreibsignal mo duliert worden ist, und tastet dann eine Umfangsfläche der photoempfindlichen Trommel 10 ab. Dadurch wird ein Abbild eines Zeichens, ein Bild usw. auf der Umfangsfläche der photoempfindlichen Trommel 10 geschrieben. Entsprechend einem Drucksignal, welches von einer in dem Laserdrucker untergebrachten Steuerschaltung geliefert wird, beginnt sich dann die photoempfindliche Trommel 10 zu drehen. Die Trommel 10 wird durch einen Hauptmotor 23 in einer durch einen Pfeil angezeigten Drehrichtung gedreht und anschließend während der Drehbewegung durch einen Koronalader 24 geladen. Die photoempfindliche Trommel 10 wird dann durch den von der op tischen Schreibeinheit 20 abgegebenen Lichtstrahl belichtet, und dadurch wird ein entsprechendes latentes Bild auf der Umfangsfläche der Trommel 10 erzeugt. Das latente Bild wird dann mittels eines Entwicklers 25 entwickelt, und das ent wickelte Bild wird durch einen Transferlader 26 auf ein Blatt Papier übertragen. Danach wird eine Restladung auf der Umfangstrommel der photoempfindlichen Trommel 10 durch eine Lampe 27 durch Lichtprojektion entfernt. Schließlich wird Toner, welcher auf der Umfangsfläche der Trommel 10 zurück geblieben ist, durch eine Reinigungseinheit 28 entfernt.

Eine Anzahl Papierblätter sind in Papierstapeleinrichtungen (Kassetten) 30 und 30′ gestapelt. Eine Papierabzugsrolle 32 liegt mit Druck am vorderen Teil eines in der Papierstapel einrichtung 30 untergebrachten, obersten Blattes an. Genauso liegt eine Papierabzugsrolle 32 am vorderen Teil des obersten Blattes der in der Stapeleinrichtung 30′ unterge brachten Blätter an. Wenn eine der Stapeleinrichtungen 30 oder 30′ ausgewählt ist, beginnt sich die der ausgewählten Stapeleinrichtung zugeordnete Papierabzugsrolle zu drehen. Wenn beispielsweise gestapelte Blätter 31 ausgewählt werden und dadurch die Papierabzugsrolle 32 sich zu drehen be ginnt, wird ein Blatt Papier 31a, welches das oberste Blatt der gestapelten Blätter ist, eingebracht und dann durch eine Papierzuführrolle 34 weiter transportiert. Das Blatt 31a durchläuft eine Führungsbahn, welche durch eine Anzahl Füh rungsplatten 35 gebildet ist. Dann wird der vordere Teil des Blattes 31a in Anlage mit einem Kontaktteil eines Rollen paars 37′ gebracht und biegt sich dadurch durch; der Transport des Blattes 31a ist dadurch vorübergehend gestoppt.

Wenn sich die photoempfindliche Trommel 10 entsprechend dem Drucksignal zu drehen beginnt und dann auch die Belichtung der Trommel 10 durch die optische Schreibeinheit 20 beginnt, transportieren die Rollen 37 und 37′ das Blatt 31a mit einer Geschwindigkeit weiter, welche gleich einer Drehgeschwindig keit der photoempfindlichen Trommel 10 ist, so daß eine erste Zeile an einer vorherbestimmten Stelle auf das Blatt 31a gedruckt wird.

Wenn das Blatt 31a in Kontakt mit der photoempfindlichen Trommel 10 gebracht wird, wird das Blatt 31a von seiner Rück seite her mittels des Transferladers 26 mit einer Polarität geladen, welche der Polarität der photoempfindlichen Trommel 10 entgegengesetzt ist. Ein Tonerbild, das auf der Umfangs fläche der Trommel 10 erzeugt worden ist, wird dann an das Blatt 31a übertragen. Das Blatt 31a, auf welchem das Bild erzeugt worden ist, wird dann durch eine Transporteinheit 40 zu einer Fixiereinheit 41 weiter befördert. Das Bild auf dem Blatt 31a wird dann durch das Zusammenwirken einer Heizrolle 42 und einer Fixierrolle 43 dauerhaft auf dem Blatt fixiert. Das auf diese Weise erhaltene Blatt wird dann durch Auswurfrollen 44 und 44′ in eine Ablage 45 ausgetra gen.

In Fig. 2 ist eine vergrößerte Schnittansicht der optischen Abtasteinrichtung 21 dargestellt. In Fig. 3 ist eine aus einandergezogene perspektivische Darstellung wiedergegeben, aus welcher eine Beziehung zwischen der optischen Abtast einrichtung 21, der longitudinalen Zylinderlinse 9 und der photoempfindlichen Trommel 10 zu entnehmen.

Die optische Abtasteinrichtung 21 weist die Lichtquelle 1, ein bilderzeugendes, optisches System 51, einen Spiegel (ebenen Spiegel) 53 und einen optischen Scanner 57 auf, welche alle in einem Gehäuse 50 untergebracht sind, wie in Fig. 2 dargestellt ist. Die Lichtquelle 1 enthält den lichtemittierenden Teil 2, welcher durch eine Laserdiode gebildet ist, und die Kollimatorlinse 3. Das bilderzeugende optische System 51 weist eine negative Zylinderlinse 54 und eine positive bilderzeugende Linse 52 auf, welche eine gemeinsame optische Achse ℓ₁ haben. Der optische Scanner 57 weist eine Polygon-Zylinderlinse (die nachstehend ein fach als Polygonlinse bezeichnet wird) 56 auf, welche an einem rotierenden Teil des Scannermotors 5 befestigt ist. Die Polygonlinse 56, welche eine Drehachse ℓ₂ hat, fun giert als rotierendes Ablenkteil. Das abgelenkte Licht hat Leistung in der Hauptabtastrichtung, welche orthogonal zu der Drehachse ℓ₂ verläuft. Die Drehachse ℓ₂ der Polygonlinse 56 ist parallel zu der optischen Achse ℓ₁ der Lichtquelle 1 und des bilderzeugenden optischen Systems 51 und weicht etwas von der (damit beinahe koaxialen) optischen Achse ℓ₁ ab. Ein Ende des Spiegels 33 ist an einem oberen Endteil des Gehäuses 50 befestigt, welches dort einen hohlen Bereich 50a aufweist. Eine reflektierende Fläche des Spiegels 53 ist unter einem Winkel von 45° bezüglich der optischen Achse ℓ₁ geneigt.

Wie in Fig. 3 dargestellt, ist eine meridionale Bildfläche 8M als eine Bildfläche in der Hauptabtastrichtung festge legt, während eine sagittale Bildfläche (S) als eine Bild fläche in der Unterabtastrichtung festgelegt ist.

Ein Laserstrahl, welcher divergent von der Laserdiode 2 abgegeben wird, wird durch die Kollimatorlinse 3 in einen parallelen Strahl umgewandelt. Der parallele Strahl tritt dann in das bilderzeugende optische System 51 ein. Die Zy linderlinse 54 hat eine negative Brechkraft (Divergenz) in der saggitalen Richtung und hat keine Wirkung in der meri dionalen Richtung. Die bilderzeugende Linse 52 hat eine positive Brechkraft (Konvergenz). Der Lichtstrahl, welcher von dem bilderzeugenden, optischen System 51 abgegeben wird, hat eine große Konvergenzeigenschaft in der meridionalen Richtung und eine schwache Konvergenzeigenschaft in der saggitalen Richtung. Der Lichtstrahl, welcher von dem opti schen System 51 abgegeben worden ist, welches die vorste hend beschriebenen Eigenschaften hat, wird an dem Spiegel 53 unter rechtem Winkel reflektiert. Der reflektierte Licht strahl geht durch die Polygonlinse 56 hindurch. Der von der Polygonlinse 56 austretende Lichtstrahl fungiert als ein Abtaststrahl, welcher durch die longitudinale Zylinderlinse 9 hindurchgeht, und tastet die Umfangsfläche der photoempfind lichen Trommel 10 ab. Eine mit einem Bezugszeichen 11 ver sehene, gestrichelte Linie ist eine Abtastzeile. Damit ein Lichtpunkt des Laserstrahls von der Zylinderlinse 9 aus in Richtung eines Pfeils B bewegt wird, muß sich die Polygonlin se 56 in einer durch einen Pfeil A angezeigten Drehrichtung drehen.

Das Prinzip der Ablenkung des auf die Polygonlinse 56 proji zierten Lichtstrahls wird anhand von Fig. 4 beschrieben.

Wenn in Fig. 4 die Außenfläche 56c so positioniert ist, wie durch eine gestrichelte Linie dargestellt ist, oder mit anderen Worten, wenn der Lichtstrahl durch einen Punkt P an der Außenfläche 56c hindurchgeht, wird der Lichtstrahl nicht abgelenkt. Die Position der Polygonlinse 56 wird als eine Bezugsposition festgelegt. Winkel i, j und R sind Winkel, die erhalten werden, wenn sich die Polygonlinse 56 entgegen dem Uhrzeigersinn bezüg lich der Bezugsposition dreht, oder mit anderen Worten, die Außenfläche 56 wird eingestellt, wie durch eine ausgezogene Linie angezeigt ist. Der Winkel i ist ein Einfallwinkel des Lichtstrahls bezüglich der Außenfläche 56c; der Winkel j ist ein Reflexionswinkel bezüglich der Außenfläche 56c, und R ist ein Ablenkwinkel. Ferner wird angenommen, daß ein Ab stand A der Abstand zwischen der Mitte der Polygonlinse 56 und einem Punkt P′ ist, welcher dem Punkt P entspricht. Der Ablenkwinkel R kann dann mit Hilfe der folgenden Gleichung berechnet werden:

(sin i)/(A + R) = (sin α)/R
∴ sin i = [(A +B)/R ] sin α
sin g · j = n sin i
R = j-i

wobei n ein Brechungsindex der transparenten Substanz ist, welche die Polygonlinse 56 bildet, und α ein Drehwinkel der Polygonlinse 56 bezüglich der Bezugsposition ist. In dem Fall, daß (A + R)/R < 1 und n = 1,5 ist, ist j < i und R < R. Daher hat der Ablenkwinkel R entgegengesetzte Rich tung zu dem Drehwinkel α. Das heißt, die Abtastrichtung der photoempfindlichen Trommel 10 in dieser Ausführungsform ist der Abtastrichtung in dem Fall entgegengesetzt, wenn der Polygonspiegel verwendet wird.

Wie vorstehend beschrieben, sind sowohl die Innen- als auch die Außenflächen jeder der die Einheit bildenden Zylinder linsenblöcke konkave Flächen. Folglich hat jeder der Zylin derlinsenblöcke eine Brechkraft Null (keine Ablenkung) in der sagittalen Richtung, und eine verhältnismäßig große negative Brechkraft in der meridionalen Richtung.

Wie vorher bereits beschrieben, hat der Lichtstrahl, wel cher von dem lichterzeugenden optischen System 51 abgege ben worden ist, die starke Konvergenzeigenschaft (große positive Brechkraft) in der meridionalen Richtung und eine schwache Konvergenzeigenschaft (schwache positive Brech kraft oder Wirkung) in der meridionalen Richtung und eine schwache Konvergenzeigenschaft (schwache positive Brech kraft oder Wirkung) in der sagittalen Richtung. Daher hat der von dem Polygonspiegel 56 austretende Lichtstrahl keine Brechkraftänderung in der sagittalen Richtung zur Folge und hat eine schwache Konvergenzeigenschaft in der meridionalen Richtung. Die positive starke Wirkung des Licht strahls in der meridionalen Richtung wird infolge der Funk tion der großen negativen Wirkung der Polygonlinse 56 ge schwächt. Im Ergebnis bildet dann der Lichtstrahl einen Lichtpunkt auf der Umfangsfläche der photoempfindlichen Trommel 10.

Der vorstehend angeführte Mechanismus wird nunmehr anhand der Fig. 3 und 4 weiter beschrieben, anhand welcher je weils die sagittalen und meridionalen Richtungen gesondert betrachtet werden. Die Konvergenzeigenschaft eines sagitta len Lichtstroms, welcher eine Komponente des Lichtstrahls in der sagittalen Richtung ist, wird infolge der Wirkungen der negativen Zylinderlinse 54 und der positiven bilderzeu genden Linse 52 geschwächt. Der vorstehend erwähnte, sa gittale Lichtstrom konvergiert und erzeugt infolge der Wir kung, welche durch die schwache, positive longitudinale Zy linderlinse 9 geschaffen worden ist, ein Bild an der Um fangsfläche der photoempfindlichen Trommel 10. Die Polygon linse 56 hat keinen Einfluß auf den sagittalen Lichtstrom. Daher hat die Bilderzeugung durch den sagittalen Lichtstrom keine Beziehung mit dem Ablenkwinkel. Mit anderen Worten, der sagittale Lichtstrom trägt nicht zum Festlegen der Position des Lichtpunktes auf der Abtastzeile 11 bei.

Andererseits ist der meridionale Lichtstrom durch die posi tive bilderzeugende Linse 52 stark konvergierend und wird dann auf die Polygonlinse 56 projiziert. Wenn die Polygon linse 56 an der Bezugsposition festgelegt ist, oder mit an deren Worten, wenn der Ablenkwinkel R Null ist und der Licht strahl auf die Mitte C der Umfangsfläche der photoempfind lichen Trommel 10 projiziert wird, wird die starke Konver genzeigenschaft des meridionalen Lichtflusses infolge der Wirkung der negativen Brechkraft in der meridionalen Rich tung der Polygonallinse 56 in die schwache Konvergenzeigen schaft geändert. Dann konvergiert der meridionale Lichtstrom und erzeugt ein Bild in der Mitte C.

Wenn sich die Polygonlinse 56 dreht und dann in durch die ausgezogene Linie in Fig. 4 angezeigten Position festge legt wird, tritt der Lichtstrahl schräg in die Außenfläche 56c ein, welche den Radius R hat. In diesem Zustand wird dann die negative Wirkung (Brechkraft) der Polygonlinse 56 wesentlich größer, und daher wird die Konvergenzeigenschaft weiter geschwächt. Im Ergebnis wird dann der Bilderzeugungs abstand des Lichtstrahls mit der weiter geschwächten Konver genzeigenschaft verlängert. Der Bilderzeugungsabstand wird in Abhängigkeit von einem Absolutwert des Drehwinkel | α | bestimmt. Das heißt, ein verlängerter Bilderzeugungsabstand für den Drehwinkel + α ist identisch mit demjenigen für den Drehwinkel - α.

Wenn der Drehwinkel α (dessen Absolutwert) zunimmt, wird der Ablenkwinkel R größer, und daher geht eine Position des Abtastlichtstrahls weg von der Mitte C. Wenn während dieses Vorgangs der Bilderzeugungsabstand größer wird, kommt die Position des Lichtpunkts Q des Abtastlichtstrahls näher zu der Umfangsfläche der photoempfindlichen Trommel 10. Das heißt, es wird möglich, eine Krümmung der meridio nalen Bildfläche zu korrigieren und den Lichtpunkt Q auf der Abtastzeile 11 unterzubringen, welche auf der Umfangs fläche der photoempfindlichen Trommel 10 ausgebildet ist, indem ein entsprechender Krümmungsradius R der Außenfläche 56c der Polygonlinse 56 gewählt wird.

In der nach dem Objektiv vorgesehenen optischen Abtastein richtung, bei welcher ein Polygonspiegel verwendet ist, ist die bilderzeugende Fläche in Form eines Kreisbogens gekrümmt. Es ist auch ein anderer Polygonspiegel bekannt, der entsprechend ausgerichtet ist, um eine Krümmung der bilderzeugenden Fläche zu verringern. Ein derartiger Polygonspiegel hat Reflexionsflächen, welche nicht eben sind, sondern etwas gekrümmt sind, um etwas kon kave Reflexionsflächen auszubilden. Jedoch hat ein derarti ger Polygonspiegel einen Nachteil, der nachstehend im ein zelnen beschrieben wird. Wenn sich der Polygonspiegel um einen Winkel β bezüglich einer Bezugsposition entgegen oder im Uhrzeigersinn dreht, in welcher einfallendes Licht unter einem Winkel von 45° auf die konkave Reflexionsfläche auf trifft, wird ein Einfallwinkel des Lichtstrahls bezüglich der konkaven Reflexionsfläche gleich 45° -β. Folglich ist eine Größe, welche erforderlich ist, um eine Krümmung der bilderzeugenden Fläche für ein Einfallswinkel von 45° +β zu korrigieren, nicht identisch mit einer Größe, welche er forderlich ist, um eine Krümmung der bilderzeugenden Fläche bei einem Einfallwinkel von 45° -β zu korrigieren. Aus die sem Grund kann der Polygonspiegel mit konkaven Reflexions flächen eine Krümmung der bilderzeugenden Fläche nicht wirksam korrigieren.

Ferner erfordert die Erfindung im Vergleich mit einem her kömmlichen Polygonspiegel keine hohe Profil- bzw. Quer schnittsunregelmäßigkeit der Polygonlinse 56. Im allgemei nen kann ein Verhältnis der Profilunregelmäßigkeit einer Reflexionsfläche zu der Profilunregelmäßigkeit einer Bre chungsfläche, welche die Brechkraft eines Lichtstrahls be einflußt, als 2 : (n -1) beschrieben werden. Das Verhältnis ist gleich 4 : 1, wenn n annähernd gleich 1,5 ist. Das heißt, die Profilunregelmäßigkeit der Brechungsfläche einer Linse kann ein Viertel der Profilunregelmäßigkeit der Re flexionsfläche sein. Die Polygonlinse 56 hat Innen- und Außenflächen, und daher kann die Profilunregelmäßigkeit der Polygonlinse 56 die Hälfte derjenigen des Polygonspiegels sein. Folglich kann die Polygonlinse 56 leicht herge stellt werden, und die Herstellungskosten können im Ver gleich zu denjenigen des Polygonspiegels verringert werden.

Ferner können die Lichtquelle 1 und das bilderzeugende op tische System 51 so angeordnet werden, daß die optische Achse des bilderzeugenden optischen Systems 51 annähernd mit der Drehachse ℓ₂ zusammenfällt. Daher kann die opti sche Abtasteinrichtung außerordentlich kompakt ausgeführt werden. Folglich kann auch die optische Schreibeinheit 20 kompakt gemacht werden.

Es ist jedoch schwierig, daß der Lichtpunkt Q einwandfrei mit der Abtastezeile 11 in dem Fall zusammenfällt, wo die Außenfläche 56c der Polygonlinse 56 die Kreisbogenfläche (zylindrische Oberfläche) ist, welche denselben Krümmungs radius über der Kreisbogenfläche hat. Andererseits kann die vorstehend beschriebene Schwierigkeit mit Hilfe einer gekrümmten Fläche ausgeschaltet werden, bei welcher der Krümmungsradius in der Mitte der gekrümmten Fläche gleich R ist und an anderen Teilen der gekrümmten Fläche etwas variiert. Eine derart gekrümmte (nichtzylindrische) Fläche entspricht einer aspherischen Fläche einer gewöhnlichen Linse. Mit Hilfe der nicht-zylindrischen Oberfläche der Polygonlinse wird es möglich, daß die meridionale Bildflä che vollständig mit einer Fläche zusammenfällt, welche die Abtastzeile auf der Umfangsfläche der photoempfindlichen Trommel 10 einschließt.

Eine Polygonlinse, welche gemäß der Erfindung vorgesehen ist, ist in Fig. 5A dargestellt. Eine Polygon linse 156 hat Innen- und Außenflächen 156b und 156c. Die Innenfläche 156b hat einen eingeschriebenen Kreis, welcher durch eine strichpunktierte Linie dargestellt ist, und einen Radius D/2. Der Krümmungsradius R der Innenfläche 156b ist größer als der Radius D/2. Der Krümmungsradius R 3 der Außenfläche 156c kann gleich oder verschieden von dem Krümmungsradius R 1 der Polygonlinse 56 sein.

Noch eine weitere Polygonlinse, die gemäß der Erfindung vorgesehen ist, ist in Fig. 5B dargestellt. Eine Polygon linse 256 hat Innen- und Außenflächen 256b und 256c. Die Innenfläche 256b hat einen durch eine strichpunktierte Linie wiedergegebenen, umschriebenen Kreis, mit einem Radius D/2. Der Krümmungsradius R 2 der Innenfläche ist kleiner als der Radius D/2. Der Krümmungsradius R 4 der Außenfläche 256c kann gleich oder verschieden von dem Krümmungsradius R 1 der Polygonlinse 56 sein. Die in Fig. 5A und 5B darge stellten Polygonlinsen 156 und 256 vergrößern den Flexibi litätsgrad bei der Krümmungskorrektur der bilderzeugenden Fläche.

Die vorstehend beschriebenen Polygonlinsen sind durch je weils sechs Zylinderlinsenblöcke gebildet. Jedoch ist die gemäß der Erfindung vorgesehene Polygonlinse nicht auf derartige Ausführungsformen beschränkt. Eine Anzahl Zylin derlinsenblöcke können um die Drehachse in gleichen Win kelintervallen angeordnet sein. Darüber hinaus kann ein einziger Zylinderlinsenblock in dem Fall verwendet werden, wenn eine Abtastung intermittierend durchgeführt wird.

Nunmehr wird noch eine weitere Ausführungsform der opti schen Abtasteinrichtung mit Merkmalen nach der Erfindung anhand der Fig. 6 beschrieben, wobei die Teile, welche dieselben sind wie in den vorherigen Figuren auch mit denselben Bezugs zeichen bezeichnet sind. In Fig. 6 sind die Lichtquelle 1 und ein bilderzeugendes optisches System 51′ in dem hohlen Teil 56a der Polygonlinse 56 untergebracht, so daß die opti sche Achse der Lichtquelle 1 mit der optischen Achse des bilderzeugenden optischen Systems 51 zusammenfällt, und daß diese Achsen senkrecht zur Drehachse der Polygonlinse 56 verlaufen. Die Lichtquelle 1 weist den durch die Laser diode gebildeten lichtemittierenden Teil 2 und die Kollima torlinse 3 auf. Das bilderzeugende optische System 51′ weist eine schwache positive, bilderzeugende Linse 52′ und eine zylindrische Linse 54′ mit einer großen positiven Brechkraft auf. Die Zylinderlinse 54′ ist so positioniert, daß die positive Brechkraft der Zylinderlinse 54′ in meri dionaler Richtung ausgerichtet ist. Folglich hat die Zy linderlinse 64′ die Aufgabe, die negative Brechkraft der Polygonlinse 56 in meridionaler Richtung auszugleichen. Im Ergebnis kann dann ein optisches System durch Elemente mit kleinerer Brechkraft aufgebaut werden, so daß Ausführung und Herstellung der optischen Abtasteinrichtung erleichtert ist. Außerdem ermöglicht die Anordnung der Fig. 6, daß die optische Abtasteinrichtung in der Dicke verringert werden kann.

Die lineare Geschwindigkeit, die gemessen wird, wenn der Lichtpunkt Q die Abtastzeile 11 abtastet, ist proportional einem Produkt aus einem Winkel von tan R und einer Ablenk winkelgeschwindigkeit. Die Polygonlinse 56 dreht sich mit konstanter Geschwindigkeit. Folglich ist die Abtastzeilen geschwindigkeit des Lichtpunktes Q nicht konstant und ist in einem Endteil der Abtastzeile 11 schneller als die Ab tastzeilengeschwindigkeit in der Nähe der Mitte C. Die Un gleichmäßigkeit der Abtastzeilengeschwindigkeit bewirkt eine Ungleichmäßigkeit eines Punktintervalls (Bildelements) auf der Abtastzeile 11 oder eine Verformung eines Bildes sowie eine Ungleichmäßigkeit der Belichtungsmenge oder eine Ungleichmäßigkeit im Ton. Im Ergebnis ist dadurch die Qualität eines Bildes verschlechtert. Diese Wahrschein lichkeit kann gemindert werden. Die Abtastzeilengeschwin digkeit und der Winkel, unter welchem der Lichtstrahl auf die Umfangsfläche der photoempfindlichen Trommel 10 proji ziert wird, werden durch Rechnung erhalten. Daher kann die Verformung des Bildes in Abhängigkeit von der Lage eines Punktes auf der Abtastzeile durch Ändern einer Bildelement- Taktfrequenz so kompensiert werden, daß jedes Punktinter vall gleich wird. Die Ungleichmäßigkeit im Ton kann durch Steuern der Lichtemissionsqualität einer lichtemittierenden Einrichtung, wie einer Laserdiode, in Abhängigkeit von der Lage eines Punktes so ausgeglichen werden, daß eine gleich förmige Tönung über der gesamten Abtastzeile erhalten wird.

Claims

1. Optische Abtasteinrichtung, mit einer Lichtquelle zum Emittieren eines Lichtstrahls, mit einer um eine Drehachse rotierende Ablenkeinrichtung, die aus einer Mehrzahl von aneinandergefügten Zylinderlinsen mit negativer Brechkraft in Abtastrichtung gebildet ist, wobei die Zylinderlinsen wenigstens eine konkave Innenfläche besitzen und die von dem Lichtstrahl ausgehend von der Achse durchdrungen wird, dadurch gekennzeichnet, daß

a) die Innenfläche (156b; 256b) der Zylinderlinsen (156; 256) jeweils einen Krümmungsradius (R1; R2) haben, welcher verschieden von einem Radius (D/2) eines gedachten eingeschriebenen Kreises der Innenfläche der Ablenkeinrichtung (156; 256) ist, und
b) die Außenfläche (156c; 256c) der Zylinderlinsen konkav ausgebildet ist.

2. Optische Abtasteinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Krümmungsradius (R1) größer ist als der Radius (D/2) des gedachten eingeschriebenen Kreises.

3. Optische Abtasteinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Krümmungsradius (R2) kleiner ist als der Radius (D/2) des gedachten eingeschriebenen Kreises.

4. Optische Abtasteinrichtung, nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die konkaven Innen- und Außenflächen (156b; 256b) der Zylinderlinsen jeweils konstante Krümmungsradien (D/2) haben.

5. Optische Abtasteinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die konkaven Außenflächen unterschiedliche Krümmungsradien an verschiedenen Stellen der jeweiligen konkaven Außenfläche haben.

6. Optische Abtasteinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die konkaven Außenflächen (156c; 256c) denselben Krümmungsradius (R) haben.

7. Optische Abtasteinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquelle (1, 51) in dem hohlen Bereich (156a; 256a) der Ablenkeinrichtung (56) untergebracht ist, welcher durch die Innenflächen der Zylinderlinse begrenzt ist.

8. Optische Abtasteinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß sie Teil eines abbildenden optischen Systems (51) ist, das eine Zylinderlinse (54) und eine Linse (52) mit positiver Brechkraft aufweist.

9. Optische Abtasteinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung ferner ein Gehäuse (50) aufweist, in welchem die Lichtquelle und die rotierende Ablenkeinrichtung (5, 56) untergebracht sind.